Problema 3B.16

O gráfico mostra como a entalpia de reagentes e produtos varia com a temperatura. A inclinação de cada reta indica o quanto a entalpia varia para uma mesma variação de temperatura, isto é, indica a capacidade calorífica. Além disso, a distância vertical entre as duas retas em cada temperatura representa a entalpia de reação. Assim, o próprio gráfico permite analisar cada proposição.

A capacidade calorífica pode ser interpretada como a razão entre a variação da entalpia e a variação da temperatura: $$C_P = \dfrac{\Delta H}{\Delta T}$$ Como a reta dos reagentes é mais inclinada do que a reta dos produtos, conclui-se que a capacidade calorífica dos reagentes é maior que a dos produtos em $T_1$.

Entre $T_1$ e $T_2$, a reta dos produtos permanece abaixo da reta dos reagentes. Portanto, nesse intervalo, $$\Delta H_\mathrm{r} = H_\text{produtos} - H_\text{reagentes} < 0$$ Logo, a reação ocorre com liberação de calor nesse intervalo de temperatura.

Como a reta dos reagentes é mais inclinada do que a dos produtos, a diferença entre as entalpias aumenta com a temperatura. Como $$\Delta H_\mathrm{r} = H_\text{produtos} - H_\text{reagentes}$$ essa diferença se torna cada vez mais negativa. Portanto, a entalpia de reação não aumenta com a temperatura; ela diminui.

As duas curvas mostradas no gráfico são retas. Isso significa que, para variações iguais de temperatura, as variações de entalpia também são constantes. Logo, as capacidades caloríficas dos reagentes e dos produtos permanecem constantes nesse intervalo, e não aumentam com a temperatura.